pcb板铜漏出
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好的,“PCB板铜漏出”是指在印刷电路板(PCB)上,本应有绝缘层(通常是阻焊油墨)覆盖的铜层(导线或焊盘),意外地暴露在外面的情况。
这是一个常见的PCB制造或使用问题,原因可能包括以下几点:
-
阻焊印刷或覆盖不足(最常见原因):
- 在阻焊层印刷过程中,油墨未能完全覆盖预定需要覆盖的铜区域。
- 丝网印刷或喷涂工艺参数(如粘度、压力、速度、网版精度)设置不当。
- 油墨本身覆盖性不良或流动性不佳。
- 设计文件中阻焊开窗(Solder Mask Opening, SMO)设置过大或位置不准确(虽然设计意图可能是要开窗露铜,但如果实际露出的区域超出了设计要求,也是不良)。
- 阻焊层固化不完全,在后续处理中部分脱落。
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蚀刻过度:
- 在蚀刻去除不需要的铜时,如果蚀刻时间过长或药水浓度过强,可能导致应该保留的铜导线变薄或边缘被过度蚀刻,甚至蚀穿,暴露了下层基材,在某些情况下可能看起来像铜漏出(实际上是基材),或者使本来在阻焊边缘的铜过度暴露。
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机械损伤:
- PCB在生产、测试、组装、搬运或使用过程中,受到刮擦、碰撞、挤压等物理损伤,导致表面的阻焊层被刮掉或破裂,露出底下的铜层。
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铜箔质量问题:
- 板材附着力不佳,在生产或后续处理过程中,铜层与基材(如FR-4)发生分离(起泡),导致该区域的阻焊层失效,铜层暴露。
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热应力或湿气影响:
- 多次高温焊接(如返修)或长期工作在高温环境下,可能导致阻焊层老化、变脆、开裂或与铜层剥离。潮湿环境也可能加速这种失效。
- 长期使用后,环境中的湿气、污染物或电化学迁移等导致阻焊层局部失效。
PCB露铜可能带来的问题:
- 电气短路: 这是最严重的风险。如果暴露的铜靠近其他导电部分(如另一条走线、元件引脚、金属外壳),可能导致意外的电气连接(短路),造成电路功能异常甚至损坏元件。
- 腐蚀: 铜暴露在空气中(尤其在有湿气、含硫环境或接触污染物时)会氧化、腐蚀、生绿锈(氧化铜或碱式碳酸铜),最终可能导致导线开路(断裂)或增加电阻。
- 焊锡不良(对于不该露铜的焊盘区域): 如果该露铜的焊盘上阻焊覆盖不足,可能导致焊锡流到不该焊接的地方(桥连)或影响焊点形状可靠性。对于不该露铜的非焊盘区域,如果在焊接时焊锡接触到这些地方(称为“上锡”),也是不良现象,可能造成短路。
- 影响绝缘性能: 阻焊层是重要的绝缘层,其缺失会降低PCB在高电压或高密度情况下的绝缘可靠性。
- 潜在可靠性风险: 即使暂时没有短路或开路,暴露的铜也是潜在的薄弱点,长期使用中可能首先出现问题。
发现露铜后如何处理?
- 评估严重性: 检查露铜的位置、面积大小、是否导致短路风险。
- 临时处理(仅用于低风险、非关键位置): 对于小面积、位置安全(远离其他导体)、非高压区域的应用,可以谨慎涂抹一层薄薄的绝缘材料(如三防漆)进行临时绝缘保护。但这不解决根本问题,也不推荐用于关键电路或批量产品。
- 根本解决:
- 生产前设计问题: 检查Gerber文件(尤其是阻焊层文件Solder Mask Layer),修正阻焊开窗错误。
- 制造过程问题: PCB制造商需要优化阻焊工艺参数(油墨选择、厚度、印刷精度、固化条件),加强过程检验。
- 已生产不良板:
- 如果发生在焊盘且符合设计要求(如为连接器、测试点预留的露铜): 这是设计意图,不需要处理(但需确认该设计合理性)。
- 如果发生在不该露铜的非焊盘区域或不符合设计要求:
- 轻微、少量、无短路风险: 可以考虑局部涂覆合格的三防漆作为补救(但要评估其对其他区域可能的影响)。
- 严重、有短路风险或在高可靠要求场合: 应当返工(重做阻焊层)或报废。返工成本高且可能影响其他部分,通常只适用于高价值或关键板卡。批量性问题应由制造商承担返工或报废责任。
总结:
PCB露铜是一个需要重视的制造或使用缺陷,通常源于阻焊层覆盖不足或受损。它可能导致短路、腐蚀和可靠性下降。发现后应及时评估风险,并根据位置、严重程度和应用场景决定采取临时绝缘、返工或报废等措施。对于批量化生产,必须在设计和制造环节严格控制,避免此问题发生。
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